實驗科學的創(chuàng)始人弗朗西斯·培根曾說過，科學的真正的與合理的目的在于造福于人類生活，用新的發(fā)明與財富豐富人類生活。

作為UVC LED深紫外殺菌行業(yè)先行者，國星光電始終以造福人類為使命，堅守超高的品質(zhì)工藝，以生生不息的技術(shù)創(chuàng)新，致力于推動UVC LED行業(yè)的發(fā)展，希望能為人們健康生活帶來更多的實現(xiàn)途徑，讓技術(shù)的成果能真正溫暖世界。

可靠性是衡量UVC LED器件品質(zhì)的重要標準之一。國星科普第二期，讓我們從可靠性出發(fā)，看看高品質(zhì)UVC LED背后的封裝秘密。

提高UVC LED可靠性

從封裝形式說起

我們知道，紫外線（UV）相對于可見光，光子能量更高，高能量光子可能對部分材料引起產(chǎn)生破壞，引起物理或化學的變化。而UV LED芯片發(fā)出的紫外光隨波長越短，對有機材料破壞越大。為此，選擇合適的材料進行封裝顯得尤為重要。

UVC LED封裝形式多樣，如果根據(jù)封裝材料的類型，可以分為有機封裝，半無機封裝以及全無機封裝。

有機封裝 采用硅膠、硅樹脂或者環(huán)氧樹脂等有機材料進行封裝，主要包括Lamp、SMD、陶瓷Molding等產(chǎn)品，整體技術(shù)比較成熟，但在封裝材料上，需要增強抗UV的性能，為此很多材料廠也一直努力，但目前抗紫外的性能還需要進一步提高。

半無機封裝 采用有機硅材料搭配玻璃等無機材料，通過在帶杯陶瓷基板邊緣區(qū)域涂覆膠水來實現(xiàn)透鏡的放置。該封裝方式減少了有機材料帶來的光衰問題以及濕熱應力導致的失效問題，能有效提高UVC LED器件的穩(wěn)定性和可靠性。

全無機封裝 則是全程避開有機材料的使用，通過激光焊、波峰焊、電阻焊等方式來實現(xiàn)透鏡和基板的結(jié)合。

由于全無機封裝對封裝材料、封裝技術(shù)及工藝管控整體要求高，且目前UVC的光效太低，出光太弱。因此，在綜合質(zhì)量、技術(shù)和成本的前提下，目前市面上中小功率UVC LED產(chǎn)品基本都采用半無機封裝形式。

控制氣泡和氣通道，

是提高半無機封裝可靠性的關(guān)鍵所在

要想提高UVC LED器件可靠性，一是封裝形式，二是封裝技術(shù)工藝。

既然目前UVC LED主流封裝形式為半無機封裝，為了更細化科普其可靠性的問題，讓技術(shù)關(guān)鍵真正落到實際，下面我們聚焦到半無機封裝上來。

那么在半無機封裝中，到底怎樣做，才能提高UVC LED器件的可靠性呢？

首先，我們來看看其核心技術(shù)難點。

在半無機封裝中，玻璃透鏡和帶杯陶瓷基板通過膠水連接會形成一個封閉腔。由于無法對封閉腔抽真空，當膠水熱固化，腔體里面的空氣容易受熱膨脹外溢，形成氣泡，嚴重情況下形成氣通道。此時，外部水汽以及雜質(zhì)可以通過氣泡和氣通道進入產(chǎn)品內(nèi)部，對芯片和基板等材料造成污染，嚴重影響產(chǎn)品的氣密性，從而影響出光及可靠性。

為了更直觀地呈現(xiàn)這一現(xiàn)象，我們進行了相關(guān)的實驗。

我們分別取樣了市面同級別的3家友商UVC LED產(chǎn)品和國星UVC LED產(chǎn)品，在顯微鏡下觀察樣品。

通過顯微鏡我們可以直觀地看出，兩家友商UVC LED產(chǎn)品內(nèi)部形成了不同程度的氣泡和氣道。而國星UVC LED器件內(nèi)部完好密封。

紅墨水浸泡是評估產(chǎn)品氣密性的一個標準實驗。接下來，我們用剛剛實驗1中的三個樣品，同時進行25℃紅墨水24h浸泡實驗。

24小時過后，友商產(chǎn)品因氣泡和氣通道的關(guān)系，基本所有樣品有紅墨水進入，國星UVC LED產(chǎn)品則無紅墨水進入，氣密性更好。

同時考慮產(chǎn)品在某些殘酷環(huán)境的使用情況，我們單獨對國星UVC LED產(chǎn)品進行了更嚴格的氣密性實驗。

從實驗結(jié)果可以看出，盡管在更嚴苛的使用條件下，國星UVC LED產(chǎn)品依然保持著良好的氣密性。

為此，綜合國星UVC LED器件的封裝經(jīng)驗，

我們得出結(jié)論：

通過封裝工藝，降低封閉腔空氣含量，從而控制氣泡和氣通道的形成，是提高UVC LED器件氣密性和可靠性的關(guān)鍵所在。

值得一提的是，經(jīng)過長期的深耕和探索，國星光電通過優(yōu)化基板表面處理和持續(xù)的封裝固化工藝研究，已形成了一套完善的UVC LED封裝工藝方案，有效降低封閉腔空氣，實現(xiàn)了UVC LED器件零氣通道，產(chǎn)品氣密性和可靠性水平行業(yè)領(lǐng)先。
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